Espermatozoide

Para la gameta masculina de las plantas, véase Anterozoide
Espermatozoide fecundando a un óvulo.

Un espermatozoide (del griego sperma, semilla, y zóo, animal) es una célula haploide que constituye el gameto masculino. Es una de las células más buscadas y su función es la formación de un cigoto totipotente al fusionarse su núcleo con el del gameto femenino, fenómeno que dará lugar, posteriormente, al embrión y al feto. En la fecundación humana, los espermatozoides dan el sexo a la nueva célula diploide, pues pueden llevar cromosoma sexual X o Y, mientras que el óvulo lleva sólo el cromosoma X. Fueron identificados por primera vez en 1677 por Anton van Leeuwenhoek, inventor de los primeros microscopios potentes. Posteriormente, en 1697, Nicolás Hartsocker propuso la teoría del homúnculo, que consistía en la presencia dentro del espermatozoide de un hombre microscópico con una cabeza de gran tamaño.

Espermatogénesis

La espermatogénesis es el aumento o crecimiento, maduración, transformación y la liberación del empaquetamiento del ADN de los espermatozoides en la pubertad. También es el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides; es la gametogénesis en el hombre. Este proceso se produce en las gónadas, activado por la hormona GnRH que se produce en el hipotálamo, que a su vez estimula la secreción de la hormona luteinizante (LH) por parte de la hipófisis, que estimula la producción de testosterona y la maduración final de los espermatozoides producida en el epidídimo. La espermatogénesis tiene una duración aproximada de 74 días en la especie humana, y las células germinales primigenias pasan por los siguientes estadíos; (1)Espermatogonias tipo A encargadas de continuar dividiéndose (o proliferando propiamente dicho) la producción de los cuales marcan el inicio de la espermatogénesis, (2)Espermatogonios tipo B los cuales son precursores de los Espermatocitos primarios, (3)Espermatocitos primarios en ese momento entran en una profase larga (22 días) para después dividirse meioticamente y formar los (4)Espermatozitos secundarios los cuales pasan por una segunda división meiotica para formar las (5)Espermátidas precursores directos de los espermatozoides.Para que las espermátidas sean convertidas en espermatozoides no necesitan dividirse de nuevo, sin embargo atraviesan un proceso conocido como Espermiogénesis que son cambios estructurales y liberación de citoplasma, además de la formación del acrosoma.

Estructura del espermatozoide humano

Espermatozoides en movimiento (filmados con un microscopio óptico X 1024).

Los espermatozoides en el ser humano son de forma piriforme, sólo sobreviven en un medio ambiente cálido, aunque entre 1 y 3 ºC por debajo de la temperatura corporal, y son las únicas células humanas en poseer flagelo; esto le ayuda a ser una célula con alta movilidad, capaz de nadar libremente. Se componen principalmente de dos partes: una cabeza y su flagelo, pero dentro de ellas podemos distinguir varias estructuras, las cuales, en orden cefálico-caudal (de la cabeza a la cola, es decir, de arriba a abajo), son: acrosoma, núcleo, membrana, cuello, pieza media, cola y pieza terminal. Viven de media 24 horas, aunque es posible que lleguen a fecundar el óvulo después de tres días.

Cabeza: acrosoma, membrana y núcleo

La cabeza contiene dos partes principales: el acrosoma, que cubre los dos tercios anteriores de la cabeza; y el núcleo, que contiene la carga genética del espermatozoide (23 cromosomas, en el pronúcleo, que, unidos a los 23 del óvulo dan lugar a la célula madre, al sumarse el total de 46 cromosomas, agrupados en pares). En los seres humanos la medida de la cabeza del espermatozoide es de 5 µm (micrómetros) de longitud. Tanto el pronúcleo como el acrosoma están envueltos en medio de una pequeña cantidad de citoplasma y revestidos por una membrana plasmática que une la cabeza al cuerpo del espermatozoide. Es la parte más importante adjunto con el cuerpo. Esta membrana tiene altos niveles de ácidos grasos poliinsaturados que son las principales responsables de la movilidad del esperma.[1]

El acrosoma es una capa formada por las enzimas hialuronidasa, acrosina y neuraminidasa que favorecerán la rotura de la zona pelúcida para la penetración, la cual rodea al ovocito.

El núcleo, después de que el acrosoma abra la zona pelúcida del ovocito, es la única parte que entra a su citoplasma, dejando atrás la membrana ya vacía, para luego fusionarse con el núcleo del óvulo, completarse como célula diploide y empezar la división celular (mitosis). Por lo tanto, como las mitocondrias y todo lo demás del gameto masculino no se unen al cigoto, todas las mitocondrias de la nueva célula provienen de la parte materna.

Flagelo: cuello, pieza media, cola, pieza terminal

El cuello es muy corto, por lo que no es visible mediante el microscopio óptico. Es ligeramente más grueso que las demás partes del flagelo y contiene residuos citoplasmáticos de la espermátida. Tras estos elementos contiene un centriolo, el distal, que origina la pieza media, y el otro, el proximal, desaparece luego de haber dado origen al flagelo. Contiene una placa basal de material denso que lo separa de la cabeza y es donde se anclan 9 columnas protéicas, que son centriolos modificados, continuándose por toda la cola. De uno de ellos (el distal) se origina la pieza media.

Movilidades anormales se corresponden con porcentajes menores al 50% de A+B o 25% de A -anotar que la movilidad de tipo A es poco común en el esperma de la población (entorno al 1%)-Estas anormalidades reciben el nombre de astenozoospermia o astenospermia; distinguiéndose entre leve, moderada y grave.

Características exclusivas según especie

Existe una relación indirecta entre el volumen de eyaculado y la concentración de espermatozoides en las distintas especies:

En parte de los mamíferos, incluidos los seres humanos, los espermatozoides deben ser producidos a una temperatura más baja que la media del organismo (2 °C menos de lo normal en humanos), por ello las gónadas masculinas se encuentran fuera del cuerpo.

Véase también

Referencias

  1. Lozano G.M., Bejarano, I., Espino, J., González, D., Ortiz, A., García, J.F., Rodríguez, A.B., Pariente, J.A. (2009). "Relationship between Caspase Activity and Apoptotic Markers in Human Sperm in Reponse to Hydrogem Peroxide and Progesterone". Journal of Reproduction and Development 55(6): 615-621.]

Enlaces externos

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